Vulkanen

Vulkanische gevaren



Veel soorten gevaren worden geassocieerd met vulkanen


Lava stroomt

Dit is een van de vele lavastromen van de Prince Avenue-stroom die door het bos snijdt tussen de dwarsstraten van Paradise en Orchid. De lavastroom is ongeveer 3 meter breed. (Kalapana / Royal Gardens, Hawaii). Afbeelding door USGS. Afbeelding vergroten

Vulkanische gevaren

Vulkanen kunnen opwindend en fascinerend zijn, maar ook erg gevaarlijk. Elke soort vulkaan kan schadelijke of dodelijke fenomenen veroorzaken, zowel tijdens een uitbarsting als tijdens een periode van rust. Inzicht in wat een vulkaan kan doen, is de eerste stap in het verminderen van vulkanische gevaren, maar het is belangrijk om te onthouden dat zelfs als wetenschappers al tientallen jaren een vulkaan hebben bestudeerd, ze niet noodzakelijk alles weten waartoe ze in staat is. Vulkanen zijn natuurlijke systemen en hebben altijd een element van onvoorspelbaarheid.

Vulkanologen zijn altijd bezig om te begrijpen hoe vulkanische gevaren zich gedragen en wat kan worden gedaan om ze te voorkomen. Hier zijn enkele van de meest voorkomende gevaren en enkele manieren waarop ze worden gevormd en zich gedragen. (Houd er rekening mee dat dit alleen bedoeld is als een bron van basisinformatie en niet moet worden beschouwd als een overlevingsgids door mensen die in de buurt van een vulkaan wonen. Luister altijd naar de waarschuwingen en informatie van uw plaatselijke vulkanologen en civiele autoriteiten.)

Lava stroomt

Lava is gesmolten gesteente dat uit een vulkaan of vulkanische opening stroomt. Afhankelijk van de samenstelling en temperatuur kan lava erg vloeibaar of erg plakkerig (viskeus) zijn. Vloeistofstromen zijn heter en bewegen het snelst; ze kunnen beken of rivieren vormen, of zich in lobben over het landschap verspreiden. Viskeuze stromingen zijn koeler en reizen over kortere afstanden, en kunnen zich soms ophopen in lavakoepels of pluggen; instortingen van stroomfronten of koepels kunnen pyroclastische dichtheidsstromen vormen (later besproken).

De meeste lavastromen kunnen gemakkelijk worden vermeden door een persoon te voet, omdat ze niet veel sneller bewegen dan loopsnelheid, maar een lavastroom kan meestal niet worden gestopt of omgeleid. Omdat lavastromen extreem heet zijn - tussen 1.000-2.000 ° C (1.800 - 3.600 ° F) - kunnen ze ernstige brandwonden veroorzaken en vaak vegetatie en structuren afbranden. Lava die uit een ventilatieopening stroomt, creëert ook enorme hoeveelheden druk, die alles wat nog verbrandt kan verpletteren of begraven.

Pyroclastische dichtheidsstromen

Pyroclastische stroomafzettingen die de oude stad Plymouth op het Caribische eiland Montserrat bedekken.

Pyroclastische stromen

Pyroclastische stroming op Mount St. Helens, Washington, 7 augustus 1980. Afbeelding door USGS. Afbeelding vergroten

Pyroclastische dichtheidsstromen

Pyroclastische dichtheidsstromen zijn een explosief eruptief fenomeen. Het zijn mengsels van verpulverd gesteente, as en hete gassen en kunnen met snelheden van honderden kilometers per uur bewegen. Deze stromen kunnen verdund zijn, zoals in pyroclastische pieken, of geconcentreerd, zoals in pyroclastische stromen. Ze worden aangedreven door de zwaartekracht, wat betekent dat ze naar beneden stromen.

Een pyroclastische golf is een verdunde, turbulente dichtheidsstroom die zich meestal vormt wanneer magma explosief in wisselwerking staat met water. Pieken kunnen over obstakels zoals valleimuren reizen en dunne afzettingen van as en steen achterlaten die over de topografie vallen. Een pyroclastische stroom is een geconcentreerde lawine van materiaal, vaak van een ineenstorting van een lavakoepel of uitbarstingskolom, die enorme afzettingen creëert die in grootte variëren van as tot keien. Pyroclastische stromen volgen vaker valleien en andere depressies en hun afzettingen vullen deze topografie. Af en toe zal het bovenste deel van een pyroclastische stroomwolk (meestal as) echter loskomen van de stroom en zelfstandig reizen als een golf.

Elke soort pyroclastische dichtheid is dodelijk. Ze kunnen korte afstanden of honderden mijlen van hun bron afleggen en zich verplaatsen met snelheden tot 1000 km / u (650 mph). Ze zijn extreem heet - tot 400 ° C (750 ° F). De snelheid en kracht van een stroom van pyroclastische dichtheid, gecombineerd met zijn hitte, betekenen dat deze vulkanische fenomenen meestal alles op hun pad vernietigen, hetzij door branden of verpletteren of beide. Alles dat gevangen wordt in een stroom van pyroclastische dichtheid zou ernstig verbrand en geteisterd worden door puin (inclusief overblijfselen van wat de stroom over reisde). Er is geen andere manier om aan een stroom van pyroclastische dichtheid te ontsnappen dan er niet te zijn wanneer het gebeurt!

Een ongelukkig voorbeeld van de vernietiging veroorzaakt door pyroclastische dichtheidsstromen is de verlaten stad Plymouth op het Caribische eiland Montserrat. Toen de vulkaan Soufrière Hills in 1996 gewelddadig uitbarstte, reisden pyroclastische dichtheidsstromen van uitbarstingswolken en lavakoepelinstortingen door valleien waarin veel mensen hun huizen hadden, en overspoelden de stad Plymouth. Dat deel van het eiland is sindsdien tot een no-entry zone verklaard en geëvacueerd, hoewel het nog steeds mogelijk is om de overblijfselen te zien van gebouwen die zijn omgegooid en begraven, en objecten die zijn gesmolten door de hitte van de pyroclastische dichtheidsstromen .

Pyroclastische watervallen

Zet Pinatubo, Filippijnen op. Weergave van het vliegtuig van World Airways DC-10 op zijn staart vanwege het gewicht van 15 juni 1991 as. Marinevliegtuig Cubi Point. USN foto door R. L. Rieger. 17 juni 1991. Afbeelding vergroten

Pyroclastische watervallen

Pyroclastische watervallen, ook bekend als vulkanische neerslag, treden op wanneer tephra - gefragmenteerde rots in grootte variërend van mm tot tientallen cm (fracties van inches tot voet) - tijdens een uitbarsting uit een vulkanische opening wordt uitgestoten en op enige afstand van de grond valt de opening. Falls worden meestal geassocieerd met Plinian uitbarstende kolommen, aswolken of vulkanische pluimen. Tephra in pyroclastische valafzettingen is mogelijk slechts een korte afstand van de opening getransporteerd (een paar meter tot enkele km) of kan, als het in de bovenste atmosfeer wordt geïnjecteerd, de wereld rondcirkelen. Elke vorm van pyroclastische valafzetting zal zich over het landschap bedekken of draperen en zal zowel in grootte als dikte afnemen naarmate het verder van de bron verwijderd is.

Tephra-vallen zijn meestal niet direct gevaarlijk tenzij een persoon dicht genoeg bij een uitbarsting staat om door grotere fragmenten te worden getroffen. De gevolgen van vallen kunnen echter zijn. As kan vegetatie smoren, bewegende delen in motoren en motoren (vooral in vliegtuigen) vernietigen en oppervlakken krassen. Scoria en kleine bommen kunnen kwetsbare voorwerpen, deuken van metalen breken en in hout worden ingebed. Sommige pyroclastische valpartijen bevatten giftige chemicaliën die kunnen worden opgenomen in planten en lokale watervoorraden, die gevaarlijk kunnen zijn voor zowel mensen als vee. Het grootste gevaar van pyroclastische valpartijen is hun gewicht: tephra van elke grootte bestaat uit verpulverd gesteente en kan extreem zwaar zijn, vooral als het nat wordt. De meeste schade door vallen ontstaat wanneer natte as en schilfers op de daken van gebouwen ervoor zorgen dat ze instorten.

Pyroclastisch materiaal dat in de atmosfeer wordt geïnjecteerd, kan zowel wereldwijde als lokale gevolgen hebben. Wanneer het volume van een uitbarstingswolk groot genoeg is en de wolk ver genoeg door wind wordt verspreid, kan pyroclastisch materiaal zonlicht blokkeren en tijdelijke afkoeling van het aardoppervlak veroorzaken. Na de uitbarsting van de berg Tambora in 1815 bereikte en bleef er zoveel pyroclastisch materiaal in de atmosfeer van de aarde dat de mondiale temperaturen met gemiddeld ongeveer 0,5 ° C (~ 1,0 ° F) daalden. Dit veroorzaakte wereldwijde incidenten van extreem weer, en leidde ertoe dat 1816 bekendstond als 'Het jaar zonder een zomer'.

lahars

Grote kei uitgevoerd in lahar stroom, Muddy River, ten oosten van Mount St. Helens, Washington. Geologen voor schaal. Foto door Lyn Topinka, USGS. 16 september 1980. Afbeelding vergroten

Lahars

Lahars zijn een specifiek soort modderstroom die bestaat uit vulkanisch puin. Ze kunnen zich in een aantal situaties vormen: wanneer kleine hellingen instorten water verzamelen op hun weg naar beneden een vulkaan, door snel smelten van sneeuw en ijs tijdens een uitbarsting, van zware regenval op los vulkanisch puin, wanneer een vulkaan door een kratermeer uitbarst, of wanneer een kratermeer leegloopt vanwege overstroming of instorting van de muur.

Lahars stromen als vloeistoffen, maar omdat ze zwevend materiaal bevatten, hebben ze meestal een consistentie die vergelijkbaar is met nat beton. Ze stromen bergafwaarts en zullen depressies en valleien volgen, maar ze kunnen zich verspreiden als ze een vlak gebied bereiken. Lahars kunnen reizen met snelheden van meer dan 80 km / u (50 mph) en afstanden bereiken op tientallen kilometers van hun bron. Als ze werden gegenereerd door een vulkaanuitbarsting, kunnen ze voldoende warmte vasthouden om nog steeds 60-70 ° C (140-160 ° F) te zijn wanneer ze tot rust komen.

Lahars zijn niet zo snel of heet als andere vulkanische gevaren, maar ze zijn extreem destructief. Ze zullen ofwel bulldozen of alles begraven op hun pad, soms in afzettingen van tientallen meters dik. Wat niet uit het pad van een lahar kan komen, wordt weggevaagd of begraven. Lahars kan echter vooraf worden gedetecteerd door akoestische (geluids) monitoren, waardoor mensen tijd hebben om hoog te bereiken; ze kunnen soms ook worden weggeleid van gebouwen en mensen door betonnen barrières, hoewel het onmogelijk is om ze volledig te stoppen.

gassen

Lake Nyos, Kameroen, gasvrijgave 21 augustus 1986. Dood vee en omliggende verbindingen in het dorp Nyos. 3 september 1986. Afbeelding door USGS. Afbeelding vergroten

Zwaveldioxide

Zwaveldioxide afkomstig van fumarolen van de Zwavelbanken op de top van Kilauea-vulkaan, Hawaii. Foto copyright Jessica Ball. Afbeelding vergroten

Gassen

Vulkanische gassen zijn waarschijnlijk het minst opzichtige deel van een vulkaanuitbarsting, maar ze kunnen een van de meest dodelijke effecten van een uitbarsting zijn. Het grootste deel van het gas dat vrijkomt bij een uitbarsting is waterdamp (H2O) en relatief onschadelijk, maar vulkanen produceren ook koolstofdioxide (CO2), zwaveldioxide (SO2), waterstofsulfide (H2S), fluorgas (F2), waterstoffluoride (HF) en andere gassen. Al deze gassen kunnen gevaarlijk zijn - zelfs dodelijk - in de juiste omstandigheden.

Koolstofdioxide is niet giftig, maar verplaatst normale zuurstofhoudende lucht en is reukloos en kleurloos. Omdat het zwaarder is dan lucht, verzamelt het zich in depressies en kan het mensen en dieren verstikken die in zakken zakken waar het normale lucht heeft verplaatst. Het kan ook worden opgelost in water en zich verzamelen in de bodem van meren; in sommige situaties kan het water in die meren plotseling enorme bellen kooldioxide 'uitbarsten', waarbij vegetatie, vee en mensen in de buurt worden gedood. Dit was het geval bij de omverwerping van het Nyos-meer in Kameroen, Afrika in 1986, waar een uitbarsting van CO plaatsvond2 van het meer stikte meer dan 1.700 mensen en 3.500 dieren in nabijgelegen dorpen.

Zwaveldioxide en waterstofsulfide zijn beide op zwavel gebaseerde gassen en hebben, in tegenstelling tot koolstofdioxide, een duidelijke zure geur van rotte eieren. ZO2 kan combineren met waterdamp in de lucht om zwavelzuur te vormen (H2ZO4) een corrosief zuur; H2S is ook erg zuur en zelfs in kleine hoeveelheden extreem giftig. Beide zuren irriteren zachte weefsels (ogen, neus, keel, longen, enz.), En wanneer de gassen zuren vormen in voldoende grote hoeveelheden, mengen ze zich met waterdamp om vog te vormen, of vulkanische mist, die gevaarlijk kan zijn om te ademen en te veroorzaken schade aan de longen en ogen. Als op zwavel gebaseerde aerosolen de bovenste atmosfeer bereiken, kunnen ze zonlicht blokkeren en interfereren met ozon, wat zowel korte als lange termijn effecten op het klimaat heeft.

Een van de smerigste, hoewel minder veelvoorkomende gassen die vrijkomen door vulkanen is fluorgas (F2). Dit gas is geelachtig bruin, bijtend en uiterst giftig. Zoals CO2, het is dichter dan lucht en heeft de neiging zich te verzamelen in lage gebieden. Het begeleidende zuur, waterstoffluoride (HF), is zeer corrosief en giftig en veroorzaakt vreselijke interne brandwonden en tast calcium in het skelet aan. Zelfs nadat zichtbaar gas of zuur is verdwenen, kan fluor in planten worden geabsorbeerd en kunnen mensen en dieren na een uitbarsting lange tijd mensen en dieren kunnen vergiftigen. Na de uitbarsting van Laki in IJsland in 1783 veroorzaakten fluorvergiftiging en hongersnood de dood van meer dan de helft van het vee en bijna een kwart van de bevolking.

Vulkanische gevarenbronnen
Bardintzeff, J.-M. en McBirney, A.R., 2000, Volcanology: Massachusetts, Jones & Bartlett Publishers, 268 p.
Schminke, H.-U., 2004, Volcanism: Berlin, Springer, 324 p.
McNutt, S.R., Rymer, H. en Stix, J. (redacteur), 1999, Encyclopedia of Volcanoes: San Diego, CA Academic Press, 1456 p.
Gates, A.E. en Ritchie, D., 2007, Encyclopedia of Earthquakes and Volcanoes, Third Edition: New York, NY, Checkmark Books, 346 p.

Over de auteur

Jessica Ball is afgestudeerd aan het Department of Geology aan de State University van New York in Buffalo. Haar concentratie ligt in de vulkanologie, en ze doet momenteel onderzoek naar instortingen van de lavakoepel en pyroclastische stromen. Jessica behaalde haar Bachelor of Science-graad aan het College of William and Mary en werkte een jaar bij het American Geological Institute in het Education / Outreach-programma. Ze schrijft ook de Magma Cum Laude-blog en in wat vrije tijd ze heeft, geniet ze van rotsklimmen en het spelen van verschillende snaarinstrumenten.

Bekijk de video: Dit zijn de risicos van bergingsactie vulkaanramp (Oktober 2020).